De afgelopen jaren zijn grafeenoxidemembranen vooral gebruikt voor zeewaterontzilting en kleurstofscheiding. Membranen hebben echter een breed scala aan toepassingen, bijvoorbeeld in de voedingsmiddelenindustrie.
Een onderzoeksteam van het Global Aquatic Innovation Center van de Shinshu Universiteit heeft de toepassing van grafeenoxidemembranen in melk onderzocht. Dit type membraan vormt normaal gesproken een dichte vuillaag (koolstof, "Grafeenoxidemembranen voor lactosevrije melk" op polymeermembranen).
Sluit het grafeenoxidemembraan af dat doorlaatbaar is voor lactose en water; laat vetten, eiwitten en macromoleculen in de melk achter.
Grafeenoxidemembranen hebben als voordeel dat ze poreuze vervuilingslagen vormen, waardoor hun filtratieprestaties beter behouden blijven dan bij commerciële polymeermembranen. De unieke chemische samenstelling en gelaagde structuur van het grafeenoxidemembraan bevorderen de penetratie van lactose en water, terwijl vet, eiwitten en sommige mineralen worden afgestoten. Hierdoor blijven de textuur, smaak en voedingswaarde van melk beter behouden in vergelijking met commerciële polymeerfilms.
Door de unieke gelaagde structuur van de poreuze vervuilingslaag en het grafeenoxidemembraan is de concentratie lactose en de permeatiestroom van lactose veel hoger dan bij commerciële nanofiltratiemembranen. Door een ondersteunend membraan met een poriegrootte van 1 μm als grafeenoxidemembraan te gebruiken, wordt onomkeerbare verontreiniging verminderd. Dit leidt tot de vorming van een poreuze vervuilingslaag, waardoor een hogere terugwinningsgraad van de waterstroom mogelijk is nadat de melk is gefilterd.
Dit baanbrekende onderzoek, dat de uitstekende anti-aanslagwerking en hoge selectiviteit voor lactose benadrukt, toont de toepassing van grafeenoxidemembranen in de voedingsmiddelenindustrie, met name de zuivelindustrie. Deze methode behoudt het grote potentieel om suiker uit dranken te verwijderen, terwijl andere ingrediënten behouden blijven, waardoor hun voedingswaarde toeneemt.
De sterke aangroeiwerende eigenschappen van organische oplossingen (zoals melk) maken het ook een ideale keuze voor andere toepassingen (zoals afvalwaterzuivering en medische toepassingen). De groep is van plan de toepassingsmogelijkheden van grafeenoxidefilm verder te onderzoeken.
Dit werk is gebaseerd op eerdere onderzoeksresultaten van de groep, namelijk de ontwikkeling van gespoten grafeenoxidemembranen ("Effectieve NaCl- en kleurstofafstoting van hybride grafeenoxide/grafeen-laagmembranen") voor zeewaterontzilting in de natuurlijke nanotechnologie. Het membraan vertoont een verbeterde chemische stabiliteit door de toevoeging van enkele grafeenlagen, terwijl het na vijf dagen gebruik nog steeds stabiele filtratieprestaties levert. Bovendien is de spuitafzettingsmethode zeer veelbelovend wat betreft schaalbaarheid.
Dit baanbrekende onderzoek, dat de uitstekende anti-aanslagwerking en hoge selectiviteit voor lactose benadrukt, toont de toepassing van grafeenoxidemembranen in de voedingsmiddelenindustrie, met name de zuivelindustrie. Deze methode behoudt het grote potentieel om suiker uit dranken te verwijderen, terwijl andere ingrediënten behouden blijven, waardoor hun voedingswaarde toeneemt.
De sterke aangroeiwerende eigenschappen van organische oplossingen (zoals melk) maken het ook een ideale keuze voor andere toepassingen (zoals afvalwaterzuivering en medische toepassingen). De groep is van plan de toepassingsmogelijkheden van grafeenoxidefilm verder te onderzoeken.
Dit werk is gebaseerd op eerdere onderzoeksresultaten van de groep, namelijk de ontwikkeling van gespoten grafeenoxidemembranen ("Effectieve NaCl- en kleurstofafstoting van hybride grafeenoxide/grafeen-laagmembranen") voor zeewaterontzilting in de natuurlijke nanotechnologie. Het membraan vertoont een verbeterde chemische stabiliteit door de toevoeging van enkele grafeenlagen, terwijl het na vijf dagen gebruik nog steeds stabiele filtratieprestaties levert. Bovendien is de spuitafzettingsmethode zeer veelbelovend wat betreft schaalbaarheid.
Geplaatst op: 20 juli 2021
